干涉測(cè)量中PZT移相伸長量反饋傳感器的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、移相干涉測(cè)量中PZT的非線性誤差是系統(tǒng)測(cè)量誤差的主要來源之一。為改善PZT移相器的非線性特性，本文研究了平板式電容傳感器在PZT伸長量反饋中的應(yīng)用，對(duì)干涉系統(tǒng)中的移相器進(jìn)行了反饋測(cè)試試驗(yàn)，并提出了非線性校正方案。
　　論文中在對(duì)比分析了常見微小位移傳感器的發(fā)展及應(yīng)用場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，選擇了平板式電容傳感器作為PZT伸長量的反饋方案。綜合分析了多個(gè)常用微小電容檢測(cè)電路后，設(shè)計(jì)了基于AD7746的緊湊型數(shù)字式電容傳感器采樣模塊。并通過與基

2、于AD5791的PZT驅(qū)動(dòng)信號(hào)模塊、放大電源、基于STM32的主控模塊相結(jié)合，構(gòu)成了完整的PZT伸長量反饋系統(tǒng)。文中通過與高精度儀器設(shè)備的比對(duì)試驗(yàn)，對(duì)各個(gè)模塊分別進(jìn)行了分析標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)表明:PZT驅(qū)動(dòng)信號(hào)模塊具有24.8μV的輸出分辨精度、0.25％的輸出非線性度;電容傳感器具有優(yōu)于10nm的采樣分辨精度、干涉測(cè)量應(yīng)用范圍內(nèi)0.46％的平均非線性度。在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，還對(duì)現(xiàn)有單軸移相器的單程非線性及往返遲滯特性進(jìn)行了試驗(yàn)分析，并使用了PZT電